Системы хранения данных (СХД),
дисковые массивы,
RAID корпуса и контроллеры

(499) 372-1360      info@storimax.ru
 

Обзоры

25.07.2012

Обзор HighPoint RocketCache 3240X8 - сочетая SSD и HDD

   Идея совместного использования жестких дисков обоих типов - твердотельных SSD и магнитных HDD - давно витает в воздухе. У каждого из них есть свои несомненные достоинства и родовые недостатки, так что возможность скомбинировать только их лучшие свойства в одном интегрированном устройстве хранения чертовски привлекательна.

Но для начала кратко напомним их сильные и слабые стороны.

 

SSD (Solid State Drive)

HDD (Hard Disk Drive)

Емкость

До 512GB

До 4TB

Скорость записи/чтения (копирование файлов)

Около 200 МБ/с (у лучших моделей до 500 МБ/с)

50-120 МБ/сек (у лучших моделей до 150-170 МБ/с)

Среднее время доступа

0,05-0,2 мс

5-15 мс

Средняя цена

Около $1,5/GB

Около $0,1/GB

Энергопотребление

2-3 ватта

6-7 ватт

Среднее время наработки на отказ

2 миллиона часов

1,5 миллиона часов

   Очевидно, что почти по всем техническим параметрам HDD заметно уступают SSD. А если вспомнить, что флеш-диски работают бесшумно и без вибраций, более устойчивы к магнитным полям и перегрузкам, на 30-40% легче, могут использоваться в более широком диапазоне температур – то просто предел мечтаний. Но на порядок большая цена за единицу емкости и ограничение по максимальному объему существенно ограничивает их использование. Так что  классические жесткие диски на магнитных пластинах продолжают уверенно доминировать на рынке. А для приложений, где требуемые емкости хранения исчисляются десятками и сотнями терабайт, их будущему вообще ничего не угрожает. Однако досада на низкую скорость записи/чтения (особенно коротких файлов) и низкую эффективность обработки большого числа запросов не позволяет успокоиться, подталкивает к поиску различных решений повышения производительности более емких и принципиально более дешевых HDD дисков за счет дорогих, но быстродействующих SSD.

   Одним из таких решений и являются новые устройства RocketCache от компании HighPoint Technologies. Как следует уже из названия, основная идея этого программно-аппаратного решения проста и почти очевидна – использование SSD для кеширования данных во время записи/чтения на HDD. Подобные решения с одним SSD уже были известны, но уникальность подхода HighPoint в возможности одновременного использования в различных комбинациях 4-х дисков (причем 3 из них могут быть SSD), в сочетании SSD кеширования с RAID защитой записываемых на HDD данных. Такое RAID-caching решение дает большую гибкость в выборе оптимальной конфигурации, позволяет достичь действительно нового уровня производительности.

   На сегодня серия RocketCache ограничена двумя PCIe 2.0 x8 платами 3240X8 и 3244X8, построенными на базе RAID контроллера Marvell 88SE9485. 3240X8 предназначена для внутреннего подключения до 4-х SSD/HDD SATA 6Gb/s дисков и оснащена разъемом SFF-8087, в то время как 3244X8 - для внешнего подключения тех же дисков соответственно через разъем SFF-8088.

 RR3240X8.jpg

Доступны 4 RAID-caching режима (моды):

1.      Maximum Performance

Максимальное использование возможностей SSD кеширования для достижения наилучших показателей по скорости чтения/записи. Допускает использование от одного до трех HDD дисков (объединяются в RAID 0 группу), а также от одного до трех SSD дисков (объединяются в RAID 0 группу). Например, 3 x HDD в RAID 0 + SSD, или 2 x HDD в RAID 0 + 2 x SSD в RAID 0, или один HDD + 3 x SSD в RAID 0, или один HDD + 2 x SSD в RAID 0, или 2 x HDD в RAID 0 + SSD, ну и т.д.

2.      High Performance with Cache Protection

Использование SSD кеширования при чтении данных с HDD, но для обеспечения большей надежности запись производится минуя SSD непосредственно на жесткие диски. Также в разных комбинациях допускает использование от одного до трех HDD и SSD дисков. Отличается от предыдущей моды менее эффективным использованием SSD кеширования, и, как следствие, несколько меньшей результирующей скоростью при записи.

3.      High Protection with Cache Performance

Требует 2 или 3 HDD (RAID 1 или RAID 5 соответственно) + 1 или 2 SSD (RAID 0). За счет резервирования (дублирования) записываемых данных обеспечивается высокая надежность хранения на HDD, при этом сохраняются высокие скорости записи/чтения.

4.      Maximum Protection

Требует 2 или 3 HDD (RAID 1 или RAID 5 соответственно) + 1 или 2 SSD (RAID 0) для кеширования данных при чтении. Для обеспечения большей надежности запись производится минуя SSD непосредственно на жесткие диски. Отличается от предыдущей моды менее эффективным использованием SSD кеширования, и, как следствие, несколько меньшей результирующей скоростью при записи.

Встает законный вопрос насколько на практике RocketCache решение может повысить реальное быстродействие? С этой точки зрения наибольший интерес представляют первая и третья моды. Некоторые интересные результаты тестирования были недавно опубликованы авторитетным  интернет-изданием StorageReview. В экспериментах они использовали два жестких диска 2TB Western Digital RE4, модель WD2003FYYS и три 240GB SSD диска Intel 520s. Здесь необходимо сделать одну важную оговорку. Одним из существенных ограничений RocketCache решения является возможность использования только 64GB для кеширования данных. Это означает, что если используется 1 SSD, то в “работу” у него пойдет 64GB, если 2 SSD в RAID 0 – то 32GB на каждый, ну а если RAID 0 из трех дисков – то будет задействовано только по 21GB. Весь остальной объем дорогостоящих флеш-дисков будет проигнорирован. В силу этого логично ограничиваться SSD малой емкости, но такие диски нередко оказываются и менее быстрыми, т.е. менее эффективными для кеширования.

   Теперь собственно о тестировании. Были исследованы мода Maximum Performance в трех разных конфигурациях – HDD + SSD, HDD + 2 x SSD RAID 0, HDD + 3 x SSD RAID 0, а также High Protection with Cache Performance мода в конфигурации 2 x HDD RAID 1 + SSD. Для начала в качестве основного инструмента измерений производительности была взята популярная программа IOmeter (www.iometer.org). Некоторые их полученных данных сведены в нижеследующую таблицу. Для полноты картины там же приведены показатели использованных при тестировании одиночных HDD и SSD дисков.

 

HDD WD 2TB RE4

Intel SSD 520GB

Maximum Performance

High Protection

HDD + 3 SSD

HDD + 2 SSD

HDD + SSD

2 HDD + SSD

 

IOmeter 2MB последовательное чтение/запись

Чтение, MB/s

147

495

1171

869

475

475

Запись, MB/s

147

462

1155

823

436

436

 

IOmeter 2MB случайное чтение/запись

Чтение, MB/s

67

497

1110

813

459

454

Запись, MB/s

84

466

1117

813

423

433

 

IOmeter 4KB случайное чтение/запись

Чтение, MB/s

0,3

30

9

10

10

9

Запись, MB/s

0,8

80

62

65

65

62

Чтение, IOps

85

7589

2387

2462

2442

2418

Запись, IOps

208

20474

15787

16534

16523

15906

   Затем для оценки приближенной к реальной жизни производительности в StorageReview были использованы собственные синтетические тесты STORAGEMARK 2010 HTPC (одновременная запись, чтение и загрузка нескольких HD/SD фильмов), STORAGEMARK 2010 PRODUCTIVITY (одновременная работа нескольких офисных приложения, включая чтение pdf файлов в Adobe Reader, редактирование файлов в Office 2007), а также STORAGEMARK 2010 GAMING (комментарии излишни).

 

HDD WD 2TB RE4

Intel SSD 520GB

Maximum Performance

High Protection

HDD + 3 SSD

HDD + 2 SSD

HDD + SSD

2 HDD + SSD

 

STORAGEMARK 2010 HTPC DISK CAPTURE

MB/s

39

450

714

556

358

357

IOps

847

9739

15233

12055

7681

7668

 

STORAGEMARK 2010 HTPC PRODUCTIVITY DISK CAPTURE

MB/s

17

343

504

397

261

261

IOps

591

11635

16911

13455

8932

8922

 

STORAGEMARK 2010 HTPC GAMING DISK CAPTURE

MB/s

39

486

749

641

368

368

IOps

731

9242

14864

12364

6998

6995

   Анализ данных результатов однозначно подтверждает эффективность решения RocketCache, особенно для приложений, оперирующих большими файлами, например для задач редактирования фото и видео высокого разрешения.

   Похожие результаты получены изданием Barefeats на Mac Pro. В этот раз был проверен только режим Maximum Performance c одним 2TB HDD (Hitachi Deskstar 7K3000) и одним, двумя и тремя 240GB SSD дисками. Опять же для полноты картины были проведены аналогичные измерения только с HDD и только с SSD. Здесь справедливости ради надо отметить, что Mac Pro не оснащен 6Gb/s портами, так что данные диски пришлось подключать к имеющемуся 3Gb/s интерфейсу.

 

HDD 2TB

 

SSD 240GB

Maximum Performance

HDD + SSD

HDD + 2 SSD

HDD + 3 SSD

Photoshop CS 5.1 – поворот изображения 6,68GB (40000x29908)

120 сек

88 сек

70 сек

60 сек

52 сек

AJA System Test – захват/запись 16GB 4096х2160 10-bit RGB видео

150 MB/s

252 MB/s

459 MB/s

879 MB/s

1291 MB/s

AJA System Test – воспроизведение 16GB 4096х2160 10-bit RGB видео

150 MB/s

269 MB/s

506 MB/s

995 MB/s

1419 MB/s

   Анализ данных результатов однозначно подтверждает эффективность решения RocketCache, особенно для приложений, оперирующих большими файлами, например для задач захвата, редактирования и воспроизведения видео высокого разрешения.


Возврат к списку

© Storimax, 2011
(499) 372-1360      info@storimax.ru
 
Разработка сайта Halm